Какое количество теплоты нужно для превращения 2 кг льда при температуре -12 °C в воду при температуре 45 °C?

Физика 8 класс Теплота и температурные изменения Количество теплоты превращение льда в воду физика 8 класс теплообмен температура расчет теплоты Состояния вещества Новый

Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для превращения 2 кг льда при температуре -12 °C в воду при температуре 45 °C, нужно учитывать несколько этапов процесса. Каждый этап требует определённого количества теплоты. Давайте разберем их по порядку.

1. Нагрев льда от -12 °C до 0 °C:
   • Для этого используем формулу: Q1 = m * c * ΔT
   • где m - масса льда (2 кг), c - удельная теплоемкость льда (примерно 2,1 кДж/(кг·°C)), ΔT - изменение температуры (0 - (-12) = 12 °C).
   • Подставляем значения: Q1 = 2 * 2,1 * 12 = 50,4 кДж.
2. Плавление льда:
   • Для плавления льда используем формулу: Q2 = m * Lf
   • где Lf - скрытая теплота плавления льда (примерно 334 кДж/кг).
   • Подставляем значения: Q2 = 2 * 334 = 668 кДж.
3. Нагрев воды от 0 °C до 45 °C:
   • Для этого также используем формулу: Q3 = m * c * ΔT
   • где c - удельная теплоемкость воды (примерно 4,2 кДж/(кг·°C)), ΔT - изменение температуры (45 - 0 = 45 °C).
   • Подставляем значения: Q3 = 2 * 4,2 * 45 = 378 кДж.

Теперь суммируем все количества теплоты:

Q = Q1 + Q2 + Q3 = 50,4 + 668 + 378 = 1096,4 кДж.

Ответ: Для превращения 2 кг льда при температуре -12 °C в воду при температуре 45 °C потребуется 1096,4 кДж теплоты.